Claims (64)
1. Реализуемый компьютером способ оценки качества изображения, включающий:1. A computer-implemented method for evaluating image quality, including:
получение первого изображения и второго изображения, причем по меньшей мере части первого изображения и второго изображения перекрываются;obtaining a first image and a second image, wherein at least portions of the first image and the second image overlap;
определение вращения и масштаба, связывающих первое изображение и второе изображение;determining rotation and scale linking the first image and the second image;
вращение и масштабирование соответствующего преобразования Фурье первого изображения так, чтобы оно соответствовало соответствующему преобразованию Фурье второго изображения;rotation and scaling of the corresponding Fourier transform of the first image so that it corresponds to the corresponding Fourier transform of the second image;
определение сдвига для соответствующего первого изображения и второго изображения на основании повернутых и отмасштабированных преобразований Фурье первого изображения и второго изображения; иdetermining a shift for the corresponding first image and the second image based on the rotated and scaled Fourier transforms of the first image and the second image; and
определение оценки, количественно определяющей качество совмещения первого изображения и второго изображения.determining an estimate that quantifies the quality of combining the first image and the second image.
2. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором первое изображение и второе изображение получают, используя микроскоп.2. A computer-implemented method according to claim 1, wherein the first image and the second image are obtained using a microscope.
3. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором первое изображение и второе изображение получают в различных циклах формирования изображения по протоколу формирования изображения с последовательным окрашиванием.3. A computer-implemented method according to claim 1, wherein the first image and the second image are obtained in various image formation cycles according to the image forming protocol with sequential coloring.
4. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором определение вращения и масштабирования включает:4. A computer-implemented method according to claim 1, in which the determination of rotation and scaling includes:
преобразование Фурье первого изображения и второго изображение, чтобы создать соответствующее первое пространственно-частотное представление и второе пространственно-частотное представление;Fourier transform of the first image and the second image to create the corresponding first spatial frequency representation and the second spatial frequency representation;
выделение первого модуля из первого пространственно-частотного представления и второго модуля из второго пространственно-частотного представления, чтобы создать первую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига, и вторую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига;extracting the first module from the first spatial frequency representation and the second module from the second spatial frequency representation to create a first signature that is invariant with respect to the shift and a second signature that is invariant with respect to the shift;
выполнение логарифмически-полярного преобразования первой сигнатуры, инвариантной относительно сдвига, и второй сигнатуры, инвариантной относительно сдвига;performing a logarithmic-polar transformation of the first signature invariant with respect to the shift, and the second signature invariant with respect to the shift;
выполнение операции корреляции в частотной области в логарифмически-полярном пространстве; иperforming the correlation operation in the frequency domain in the logarithmic-polar space; and
определение вращения и масштаба на основании результата операции корреляции области Фурье.determination of rotation and scale based on the result of the correlation operation of the Fourier region.
5. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором определение сдвига включает5. A computer-implemented method according to claim 1, in which the determination of the shift includes
выполнение фазовой корреляции на вращаемых и масштабируемых преобразованиях Фурье первого изображения и второго изображения, чтобы получить сдвиг.performing phase correlation on rotatable and scalable Fourier transforms of the first image and the second image to obtain a shift.
6. Реализуемый компьютером способ по п. 5, в котором выполнение фазовой корреляции включает:6. A computer-implemented method according to claim 5, in which the implementation of phase correlation includes:
выполнение обратного преобразования Фурье, чтобы возвратить в область пикселов повернутые и отмасштабированные преобразования Фурье первого изображения и второго изображения; иperforming an inverse Fourier transform to return the rotated and scaled Fourier transforms of the first image and the second image to the pixel region; and
определение положения пика корреляции в области пикселов, при этом положение пика корреляции соответствует сдвигу.determining the position of the correlation peak in the pixel region, while the position of the correlation peak corresponds to a shift.
7. Реализуемый компьютером способ по п. 6, в котором определение оценки включает7. A computer-implemented method according to claim 6, in which the definition of the assessment includes
определение высоты пика корреляции, причем высота пика корреляции соответствует оценке.determining the height of the correlation peak, and the height of the correlation peak corresponds to the estimate.
8. Реализуемый компьютером способ по п. 7, в котором высота пика корреляции включает коэффициент нормализованной взаимной корреляции с нулевым средним для совмещаемых первого изображения и второго изображения.8. The computer-implemented method of claim 7, wherein the height of the correlation peak includes a normalized cross-correlation coefficient with a zero mean for the combined first image and second image.
9. Система анализа изображений, содержащая:9. An image analysis system comprising:
запоминающее устройство, хранящее одну или несколько подпрограмм; иa storage device storing one or more subprograms; and
компонент обработки, сконфигурированный для выполнения одной или несколько подпрограмм, хранящихся в запоминающем устройстве, причем одна или несколько подпрограмм, когда выполняются компонентом обработки, заставляют выполнять действия, включающие:a processing component configured to execute one or more subprograms stored in the storage device, and one or more subprograms, when executed by the processing component, are forced to perform actions including:
получение первого изображения и второго изображения или доступ к ним, причем по меньшей мере части первого изображения и второго изображения перекрываются;obtaining or accessing a first image and a second image, wherein at least portions of the first image and the second image overlap;
определение вращения и масштаба, связывающих первое изображение и второе изображение;determining rotation and scale linking the first image and the second image;
вращение и масштабирование соответствующего преобразования Фурье первого изображения, чтобы соответствовать соответствующему преобразованию Фурье второго изображения;rotation and scaling of the corresponding Fourier transform of the first image to correspond to the corresponding Fourier transform of the second image;
определение сдвига для соответствующего первого изображения и второго изображения на основании повернутых отмасштабированных преобразований Фурье первого изображения и второго изображения; иdetermining a shift for the corresponding first image and the second image based on the rotated scaled Fourier transforms of the first image and the second image; and
определение оценки, определяющей количественно качество совмещения первого изображения и второго изображения.determining an estimate quantifying the quality of combining the first image and the second image.
10. Система анализа изображений по п. 9, в которой определение вращения и масштаба включает:10. The image analysis system according to claim 9, in which the definition of rotation and scale includes:
преобразование Фурье первого изображения и второго изображения, чтобы создать соответствующее первое пространственно-частотное представление и второе пространственно-частотное представление;Fourier transform of the first image and the second image to create the corresponding first spatial frequency representation and the second spatial frequency representation;
выделение первого модуля из первого пространственно-частотного представления и второго модуля из второго пространственно-частотного представления, чтобы создать первую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига, и вторую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига;extracting the first module from the first spatial frequency representation and the second module from the second spatial frequency representation to create a first signature that is invariant with respect to the shift and a second signature that is invariant with respect to the shift;
выполнение логарифмически-полярного преобразования первой сигнатуры, инвариантной относительно сдвига, и второй сигнатуры, инвариантной относительно сдвига;performing a logarithmic-polar transformation of the first signature invariant with respect to the shift, and the second signature invariant with respect to the shift;
выполнение операции корреляции области Фурье в логарифмически-полярном пространстве; иperforming the correlation operation of the Fourier region in the logarithmic-polar space; and
определение вращения и масштаба на основании результата операции корреляции области Фурье.determination of rotation and scale based on the result of the correlation operation of the Fourier region.
11. Система анализа изображений по п. 9, в которой определение сдвига включает:11. The image analysis system according to claim 9, in which the definition of the shift includes:
выполнение фазовой корреляции на вращаемых и масштабируемых преобразованиях Фурье первого изображения и второго изображения, чтобы получить сдвиг.performing phase correlation on rotatable and scalable Fourier transforms of the first image and the second image to obtain a shift.
12. Система анализа изображений по п. 11, в которой выполнение фазовой корреляции включает:12. The image analysis system according to claim 11, in which the implementation of phase correlation includes:
выполнение обратного преобразования Фурье, чтобы возвратить повернутые и отмасштабированные преобразования Фурье первого изображения и второго изображения в область пикселов; иperforming an inverse Fourier transform to return the rotated and scaled Fourier transforms of the first image and the second image to the pixel region; and
определение положения пика корреляции в области пикселов, причем положение пика корреляции соответствует сдвигу.determining the position of the correlation peak in the pixel region, wherein the position of the correlation peak corresponds to a shift.
13. Система анализа изображений по п. 12, в которой определение оценки включает13. The image analysis system of claim 12, wherein the definition of the assessment includes
определение высоты пика корреляции, причем высота пика корреляции соответствует оценке.determining the height of the correlation peak, and the height of the correlation peak corresponds to the estimate.
14. Реализуемый компьютером способ для обнаружения дефектов области, включающий:14. A computer-implemented method for detecting area defects, comprising:
определение области сравнения для каждого пиксела в первом изображении;determining a comparison area for each pixel in the first image;
выполнение корреляции между каждой областью сравнения и соответствующей областью второго изображения; иperforming correlation between each comparison region and the corresponding region of the second image; and
формирование оценки для каждого пиксела в первом изображении на основании соответствующей корреляции между соответствующей областью сравнения, связанной с каждым пикселом, и соответствующей областью второго изображения, при этом оценка для каждого пиксела соответствует вероятности дефекта в пределах первого изображения у соответствующего пиксела.generating an estimate for each pixel in the first image based on a corresponding correlation between the corresponding comparison region associated with each pixel and the corresponding region of the second image, wherein the estimate for each pixel corresponds to a defect probability within the first image of the corresponding pixel.
15. Реализуемый компьютером способ по п. 14, в котором каждая область сравнения включает квадратный массив пикселов, центрированных относительно соответствующего пиксела.15. The computer-implemented method of claim 14, wherein each comparison area includes a square array of pixels centered relative to the corresponding pixel.
16. Реализуемый компьютером способ по п. 15, в котором половина ширины каждой стороны квадратного массива составляет от 3 до 60 пикселов.16. A computer-implemented method according to claim 15, in which half the width of each side of the square array is from 3 to 60 pixels.
17. Реализуемый компьютером способ по п. 14, в котором корреляция является корреляцией моментов произведений Пирсона.17. A computer-implemented method according to claim 14, wherein the correlation is a correlation of the moments of Pearson's works.
18. Реализуемый компьютером способ по п. 14, включающий:18. A computer-implemented method according to claim 14, including:
применение порога к каждому пикселу первого изображения на основании соответствующей оценки для каждого пиксела; иapplying a threshold to each pixel of the first image based on an appropriate estimate for each pixel; and
на основании применения порога, классификацию каждого пиксела как являющегося приемлемым или неприемлемым.based on the application of the threshold, the classification of each pixel as being acceptable or unacceptable.
19. Система анализа изображений, содержащая:19. An image analysis system comprising:
запоминающее устройство, хранящее одну или несколько подпрограмм; иa storage device storing one or more subprograms; and
компонент обработки, сконфигурированный для выполнения одной или несколько подпрограмм, хранящихся в запоминающем устройстве, причем одна или несколько подпрограмм, когда выполняются компонентом обработки, заставляют выполнять действия, включающие:a processing component configured to execute one or more subprograms stored in the storage device, and one or more subprograms, when executed by the processing component, are forced to perform actions including:
определение области сравнения для каждого пиксела в первом изображении;determining a comparison area for each pixel in the first image;
вычисление корреляции между каждой областью сравнения и соответствующей областью второго изображения; иcalculating a correlation between each comparison region and the corresponding region of the second image; and
формирование оценки для каждого пиксела в первом изображении на основании соответствующей корреляции между соответствующей областью сравнения, связанной с каждым пикселом, и соответствующей областью второго изображения, причем оценка для каждого пиксела соответствует вероятности дефекта в пределах первого изображения у соответствующего пиксела.generating an estimate for each pixel in the first image based on the corresponding correlation between the corresponding comparison region associated with each pixel and the corresponding region of the second image, the estimate for each pixel corresponding to the probability of a defect within the first image of the corresponding pixel.
20. Система анализа изображений по п. 19, в которой каждая область сравнения включает квадратный массив пикселов, центрированных относительно соответствующего пиксела.20. The image analysis system of claim 19, wherein each comparison area includes a square array of pixels centered on the corresponding pixel.
21. Система анализа изображений по п. 19, в которой корреляция является корреляцией моментов произведений Пирсона.21. The image analysis system of claim 19, wherein the correlation is a correlation of the moments of Pearson's works.
22. Система анализа изображений по п. 19, в котором одна или несколько подпрограмм, когда выполняются компонентом обработки, заставляют дополнительно выполнять действия, включающие:22. The image analysis system according to claim 19, in which one or more subprograms, when executed by the processing component, is forced to additionally perform actions including:
применение порога к каждому пикселу первого изображения на основании соответствующей оценки для каждого пиксела; иapplying a threshold to each pixel of the first image based on an appropriate estimate for each pixel; and
на основании применения порога, классификацию каждого пиксела как являющегося приемлемым или неприемлемым.based on the application of the threshold, the classification of each pixel as being acceptable or unacceptable.